DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.221019.19.517

Опір коченню в механізмах з точковими та лінійними схемами дотику

L. M. Bondarenko, H. K. Diomin, A. P. Buratynskyi, V. S. Dorofieieva

Анотація


Постановка проблеми. У більшості задач механіки коефіцієнтом тертя кочення або нехтують, або задаються його величиною без урахування схем контакту тіл кочення, їх матеріалів і розмірів. На підставі теорії контактних напружень Герц отримав аналітичні залежності, що дозволяють обчислювати параметри тертя кочення з найбільшою вірогідністю порівняно з аналогічними інших авторів. Але у формулах Герца введено параметр «коефіцієнт гістерезисних втрат», визначення якого вимагає часу і коштів не менше, ніж отримання величини самого коефіцієнта тертя кочення. Це не дає можливості використовувати їх в інженерній практиці для визначення величини сили тертя, а, відповідно, і коефіцієнта корисної дії (ККД) цілого ряду механізмів із коченням. Через це потужність приводу механізмів доводиться в силу невизначеності його ККД приймати завищеною. Мета статті– визначити ККД широко використовуваних механічних пристроїв, в яких присутній тертя кочення. Відповідно до сформульованої мети в процесі дослідження роботи пристроїв необхідно використовувати тільки загальноприйняті механічні константи і розміри. Висновки. ККД механізму пересування  візка мало залежить від напрямку прикладання сили на пересування відносно напрямку руху. ККД конічних фрикційних передач у першу чергу залежить від величини коефіцієнта тертя ковзання, а також допустимих контактних напружень, модуля пружності матеріалів. Запропоновані аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення кульки в напрямних дозволяють розділити загальний опір руху на складові від кочення і ковзання і провести цілеспрямовані заходи до зниження більш суттєвої складової. Вирішальною складовою опору в кулькових напрямних постає складова від тертя ковзання, а її мінімум буде при куті розкриття напрямних 2α = 90.


Ключові слова


опір коченню; коефіцієнт корисної дії; механічні пристрої; контактні напруження; модуль пружності

Повний текст:

PDF

Посилання


Iosilevich H.B. Detali mashin [Machines details]. Мoscow : Mashinostroyeniye, 1988, 368 p. (in Russin).

Jonson K. Mekhanika kontaktnogo vzaimodejstviya [Contact mechanics]. Мoscow : Мir, 1989, 510 p. (in Russian).

Pisarenko H.S., Yakovlev A.P. and Matveev V.V. Spravochnik po soprotivleniyu materialov [A manual on the materials strength]. Кyiv : Naukova Dumka, 1988, 736 p. (in Russian).

Bondarenko L.N., Dovbnia M.P. and Loveikin V.S. Deformatsiini opory v mashynakh [Deformation bearings in machines]. Dnipropetrovsk : RVA Dnipro-VAL, 2002, 200 p. (in Ukrainian).

Johnson K.L. The effect of a tangential contact force upon the rolling motion of an elastic sphere on a plane. Journal of Applied Mechanics. Transactions ASME. 1958, vol. 80, pp. 339–346.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Иосилевич Г. Б. Детали машин : монография / [Г. Б. Иосилевич]. – Москва : Машиностроение, 1988. – 368 с.

  2. Механика контактного взаимодействия : монография / [К. Джонсон; пер. с англ. В. Э. Наумова, А. А. Спектора; под. ред. Р. В. Гольдштейна]. – Москва : Мир, 1989. – 510 с.

  3. Справочник по сопротивлению материалов / [Г. С. Писаренко, А. П. Яковлeв, В. В. Матвеев]. – Киев : Наукова думка, 1988. – 736 с.

  4. Деформаційні опори в машинах : монографія / [Л. М. Бондаренко, М. П. Довбня, В. С. Ловейкін]. – Дніпропетровськ : РВА Дніпро-VAL, 2002. – 200 c.

  5. Johnson K. L. The effect of a tangential contact force upon the rolling motion of an elastic sphere on a plane / K. L. Johnson // Journal of Applied Mechanics. Transactions ASME. – 1958. – Vol. 80. – Pp. 339–346. 



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі